电动式破碎设备装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对脆的矿物过程材料破碎、磨碎或保持悬浮的电动式破碎设备装置。储能器（１）连同其输出开关／火花间隙（２）、电极（５）连同引线以及反应容器（３）在至少保持与不同电势区域的相应必须的电绝缘间距的情况下完全位于一个容积之中，该容积具有导电壁，即封罩（６）。封罩的壁厚至少等于脉冲电磁场的傅里叶频谱的最低分量相应的电流透入深度。位于参考电势上的电极通过封罩壁与储能器的接地侧连接。加载高压的电极以最短的路径与储能器上的输出开关连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对脆的矿物过程物破碎、磨碎或保持悬浮的电动式破碎设备(FRANKA是FraktionieranlageKarlsruhe，即卡尔斯鲁厄破碎设备)装置。所有目前公知的、借助于强力高压放电、尤其是电动式方法为破碎、剥蚀、钻孔或用于加工矿物材料的类似目的而开发的设备包括下列两个主要组件储能器，即用于产生高压脉冲的单元，通常或大多数情况下是由高压脉冲技术公知的马尔克斯发生器，和用于特定用途的、装有一种过程流体的反应/过程容器。一个与储能器连接的高压电极的裸露的端部区域完全浸入该反应/过程容器中。位于其对面的是位于参考电势上的电极，大多数情况下为合适构成的反应容器的作为接地级的底部。如果在高压电极上高压脉冲的振幅达到足够高的值，那么会发生由高压电极向接地级的电火花放电。根据几何条件和形状，尤其是高压脉冲的上升时间，通过位于电极之间的待破碎材料的火花放电，因此是高效的。只通过过程流体的火花放电最多在其中产生不是很有效的冲击波。电路在高压脉冲期间包括储能器C、与其连接的高压电极、高压电极与反应容器的底部之间的间隙以及由容器底部到储能器的回路。该电路包括电容组件C、电阻组件R和电感组件L，它们影响高压脉冲的形式(参见图6)，也就是说，既影响上升速度，又影响放电电流的其他时间过程，因此而影响馈入载荷的脉冲功率和由此在材料破碎方面的放电效率。该暂时存在的电路的电阻R中在放电脉冲的时间内将电能量Ri2转化为热量。该能量因此不再供真正的破碎使用。该电路代表一个在很短的时间段内被很大的电流，约为2-5kA通流的线环。一种这样的结构产生强烈的电磁辐射，因此是一个高辐射率的无线电发射机，为了防止在技术环境内的干扰，必须在技术上费事地屏蔽。一种这样的设备必须通过防护装置屏蔽，使得在工作期间不能接触到导电组件。这很快就引起在真正有用的结构之外大范围的防护结构。所有迄今为止公知的使用电动式方法的设备具有开放的结构，也就是说，一种这样的设备的部件通过电路彼此连接(参见图6)。在例如在WO 96/26 010中所述的破碎石料时，可以看到在电储能器与火花间隙之间的连接电路，其在高压脉冲期间构成电流流过的闭合电路。用于剥蚀材料的设备(DE 197 36 027 C2)、用于在岩石中钻孔的设备(US 6,164,388)或用于惰性化的设备(DE 199 02 010 C2)分别显示了通向高压电极的简单电路。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，在高压脉冲期间的电路方面构造FRANKA设备，使得放电电路的电感和电阻保持最小，同时使用于屏蔽电磁辐射和保证接触安全性的技术费用保持最少。该任务通过根据权利要求1的特征化特征的一种破碎设备装置得到解决。储能器连同其输出开关、后者通常主要是以自击穿工作的或被触发的火花间隙、电极连同引线以及反应容器在保持与不同电势区域的电绝缘间距的情况下完全位于一个容积之中，该容积具有导电壁，即封罩。存在于封罩与在其内设置的组件之间的容积被保持为最小，因此也将该装备的电感限制在不可避免的最小范围内。对电物理学的重视使得设备所特有的放电脉冲的最短上升时间成为可能。壁厚度一方面至少等于脉冲电磁场的傅里叶频谱的最低分量的透入深度，也就是由其决定性地共同确定。另一方面，机械强度要求最低壁厚。在构造时遵照由两个条件中的一个或另一个所要求的较大壁厚。对于该完全的封罩，位于参考电势上的电极通过封罩壁与储能器的接地侧连接。通过储能器和暂时要位于高压电势上的构件的其他电流导路相对于封罩居中。该封闭结构允许在电物理学方面和操作技术方面有利的结构，其特征在从属权利要求2至9中进一步详细给出。根据工作方式，按照权利要求2，封罩壁为成堆(成批)工作具有可取下的区域，或为连续填料具有通道(权利要求3)。对于维修工作，该封罩可分段地打开。根据权利要求3，为连续处理破碎物，在封罩壁上设置至少一个向外指向的由导通材料构成的用于装料的管状导管和至少另一个用于卸料的导管。由于向外的电屏蔽，这些导管的长度和净宽如此确定，使得至少在由高压脉冲产生的电磁场的频谱中的大功率的高频部分不会通过这些导管排出，或在这些导管中直到开口进入环境时至少削弱到法律规定的程度。在封罩中，储能器和反应容器在空间上是彼此分开的。根据权利要求4，储能器位于其一个内端面壁区域中，反应容器位于其另一个端面壁区域中或由其构成。封罩是一个封闭的管形构造物，根据权利要求5，其具有多边形的或圆形的横截面。其中，封罩既可以是伸展的，但也可以是至少被弯折一次。该形状在结构上由构造目的决定。最简单的形状是伸展的形状。因此，位于参考电势上的电极居中地位于反应容器的端壁上，高压电极居中地相离对置(权利要求6)。高压电极直接连接在储能器的输出开关上。在马尔克斯发生器作为储能器的情况下，该输出开关是输出火花间隙。这样，在封罩的每种形式中都可得到在电学方面有利的、在绝缘技术方面合适的同轴结构，通过该结构可以满足对封罩的要求，因此也满足了对该设备特有的最小电感的要求。根据权利要求7，在设立该设备时不受限制。电储能器连同输出开关相对于反应容器在封罩中在空间上位于上面或位于同高或在空间上位于下面。根据待破碎的材料种类，根据权利要求8，位于参考电势上的电极，大多数情况下是接地级，是端面的中心部分，或是筛底，或是环形电极，或是棒状电极。根据权利要求9，储能器通过保护壁与反应容器分隔，从而使反应空间同储能器区域液密地分隔开。在高压电极与反应容器底部之间的高压脉冲，或者说由一个电极到另一个电极的电流将施加的电能转变成不同的其他种类的能量部分，其中干脆转变为机械能，最后转变为机械波/冲击波。高压电极在其包层区域被电绝缘地包裹直至端部区域之前，并以该端部区域完全伸入过程流体。储能器或脉冲发生器和过程反应器在一个共同的导电外壳中的向外完全屏蔽的结构相对于传统的开放结构方式具有多个优点放电电路的电感被或可以被减小到不可避免的最小程度；高压脉冲电路中的电阻损失同样被限制在不可避免的最小范围内；脉冲电路的最小电感和最小电阻引起在载荷中的更有效的放电，也就是说，引起向该载荷中输入更大量的能量。在电磁辐射和接触安全性方面，该设备的一定程度上为封闭的结构具有决定性优势。在高压脉冲的整个时间内，放电电流只在该设备的内部区域流动。由于导电封罩的屏蔽作用，这对于由储能器、或更概括地说为脉冲发生器，经高压电极和载荷、即含有破碎物的反应流体，向反应容器底部的去电流流动来说是明显的。由反应容器底部向储能器流动的反电流在空圆柱形的封罩的内壁流动，因为由在该设备中短时流动的放电电流所建立的磁场具有使由线匝围住的面积最小化的特性。该短时在设备壁的内侧流动的反电流由于表面效应只透入壁材料的较小深度、即与频率相关的电流透入深度。公知的是该电流透入深度取决于壁材料的导电能力和放电电流中出现的频谱。对于高压脉冲的通常上升时间约为500ns，放电电路的典型的固有振荡持续时间约为0.5μm，并且对于设备壁使用简单钢材如建筑钢时，透入内壁的电流透入深度小于1mm。由于电流透入深度(表面效应)，封罩的壁厚一方面必须顾及由放电产生的傅里叶频谱的最低频率，由于保持该设备的形状，也要顾及必须的机械强度。由两个原因中的一个所产生的对壁厚的更高的最小化要求处于支配本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对脆的过程材料破碎、磨碎或保持悬浮的电动式破碎设备装置，其包括：　　　　可充电的电储能器（１），在储能器输出端连接有两个电极，其中一个电极位于参考电势上，另一个电极通过储能器上的输出开关（２）可脉冲式地加载高压，　　　　反应容器（３），其装有过程流体，过程物浸入该过程流体中，并且在该过程流体中所述的两个裸露电极端部以可调的间距、即反应区对置，其中可加载高压的电极（４）用绝缘的包层（５）被包敷至自由端部区域，并且该绝缘的包层在端部区域一同浸入过程流体中，　　　　其特征在于，　　　　储能器连同其输出开关、电极连同引线以及反应容器完全位于具有导电的壁、即封罩（６）的容积之中，并且该由封罩包围的容积是最小化的，　　　　封罩的壁厚至少等于脉冲电磁场的傅里叶频谱的最低分量相应的透入深度，并且至少具有机械强度所必需的壁厚，　　　　位于参考电势上的电极（４）通过封罩壁与储能器的接地侧（８）连接，　　　　加载高压的电极以最短的路径与储能器上的输出开关连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P霍佩，H吉泽，
申请(专利权)人：卡尔斯鲁厄研究中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]